综述:可吸入微米/纳米颗粒用于大分子治疗药物的肺部递送研究综述

【字体: 时间:2025年07月16日 来源:Biomaterials 12.8

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  这篇综述系统探讨了通过可吸入微米/纳米颗粒(1-5 μm)实现蛋白质/核酸(如mRNA、ADC)肺部递送的前沿进展,重点分析了聚合物(PEG)、脂质体、无机材料等载体在克服肺泡巨噬细胞清除、增强内体逃逸(endosomal escape)及刺激响应释放中的策略,为哮喘(COPD)、肺癌、囊性纤维化等疾病的非侵入性基因/蛋白治疗提供新思路。

  

呼吸系统与递送挑战

呼吸系统从鼻腔延伸至肺泡,其独特生理结构既为药物递送提供巨大表面积(约100 m2),也构成多重屏障。肺泡巨噬细胞会吞噬小于1 μm的颗粒,而超过5 μm的颗粒易沉积于上呼吸道。大分子如蛋白质(如单抗Bevacizumab)或核酸(如mRNA)易被呼吸道酶降解,且难以穿透黏液层和上皮细胞屏障。

载体材料创新

聚合物载体(如PEG化颗粒)通过增强生物相容性保护药物,而阳离子聚合物(如PEI)促进内体逃逸。脂质纳米粒(LNP)凭借类似细胞膜的结构提升包封率,但存在肝毒性风险。新兴的无机材料(如介孔二氧化硅)通过pH响应释放药物,而外泌体因天然靶向性备受关注。

粒径与制剂设计

干粉吸入剂需严格调控空气动力学直径(1-5 μm),喷雾干燥法制备的乳糖载体可优化肺部沉积。 Pulmozyme?(DNase)的成功案例显示,酶稳定性是制剂关键,而Exubera?(吸入胰岛素)因肺癌风险退市警示需平衡疗效与安全性。

刺激响应策略

pH敏感型载体在肺泡(pH 7.4)与内体(pH 5.5)间实现可控释放,氧化还原响应材料(如含二硫键聚合物)在胞内谷胱甘肽作用下解离。温度响应型载体可配合局部热疗触发释药。

未来展望

联合材料(如聚合物-脂质杂化载体)和新型设备(智能雾化器)或突破现有瓶颈。基因编辑工具(如CRISPR)的肺部递送将成为研究热点,但需解决免疫原性和长期表达稳定性问题。

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